Elyaf Boyamayla İlgili Genel Bilgiler
Elyaf boyama, tekstil liflerinin hiçbir fiziksel işlem görmeden dağınık hâlde kütle formunda boyanması işlemidir.
Elyaf hâlinde boyama daha çok yün, polyamid ve akrilik elyafında daha yaygındır. Pamuk materyali ıslandığında şişip daha sıkı bir yapı kazandığı için boya flottesinin kütle içinde sirkülasyonu zorlaşır. Bu yüzden bu tür bir uygulama pek tercih edilmez. Bununla birlikte elyaf hâlinde boyamada oluşan hatalar ya da düzgünsüz boyama harman-hallaç sırasında kolayca giderilebilir..
Elyaf Boyamanın Avantajları
Elyaf boyamada boyar madde lifler içerisine mükemmel nüfuz eder ve iyi renk düzgünlüğü sağlanır. Bu yöntem en kolay boyama yöntemidir. Sürtme haslıkları yüksektir.
Resim 1.1: Dikey elyaf boyama makinesi
Elyaf Boyamanın Dezavantajları: Moda konusunda büyük risk oluşturur. Çünkü kumaşın rengine aylar öncesinden karar verilmesi gerekir. İplik üretimi açısından ham ya da beyaz iplik tercih edilir. Çünkü iki farklı renk bir biri ardına çalışılacağı zaman öncekinin kalıntıları tamamen makineden temizlenmelidir. Boyanmış lifler esnekliklerini bir miktar kaybederler. Bu da eğrilmesi sırasında güçlük çıkarır.
Elyaf Boyama Makineleri
Bir boyama makinesinde boya çözeltisinin konulduğu ve boyamanın yapıldığı ana bölme buna bağlı olan ve ilavelerin yapıldığı yan bölme, yükleme ve boşaltma sistemi, ısıtıcı ve kontrol mekanizmalarından oluşmaktadır.
Boyama makineleri için kullanılan metal paslanmaz çelik olmalıdır. Aksi hâlde içerisine konulan aşındırıcı kimyasallar (asit, baz vb.) korozyona (aşındırmaya) sebep olur. Bu yüzden makine ve teçhizat asit ve bazlardan etkilenmeyecek bir malzemeden yapılmış olmalıdır. Derişik boyar madde çözeltisi direk olarak boyanacak materyal ile temas etmeden önce banyo çözeltisiyle karışıp seyreltilmelidir. Bunun içinde makinenin yan tarafında bulunan bir ilave tankı bulunur. Bu bölmede flotte içerisine konulacak kimyasallar burada hazırlanır ve banyonun içerisine yavaş yavaş ilave edilir..
Elyaf Boyama İşlemi
Kontinü ve aparatlarda olmak üzere iki çeşit elyaf boyama sistemi vardır. Aparatlarda boyama günümüzde en çok kullanılan yöntemdir. Kontinü boyama makinelerinde elyafın kontinü olarak boyanabildiği iki sistem vardır. Birinci sistemde açık elyaf flotte içerisinde yol alır ve sırayla sıkma, su püskürtme ve kurutma işlemlerinden geçer. İkinci sistemde ise bir taşıma bandı üzerinden eşit miktarda elyaf iki boyama teknesine sevk edilir. Birinci boyama teknesinde tambur içinden yapılan emme sayesinde hem boyar madde elyafın içine nüfuz eder hem de taşıma bandına sevk edilmiş olur. İkinci teknende de aynı işlem tekrarlanır. Çıkışta yine emme tamburlu kurutucularla kurutma işlemi uygulanır.
Aparatlarda boyama işlemi, boya banyosu içeren geniş tanklar içine lifleri kütle hâlinde koymak ve gerekli sıcaklıklarda flotteyi bu yığının içerisinden sirküle ettirmeye dayanır. Aparatlarda flotte hareketli, materyal hareketsizdir.
Elyafı kütle hâlinde makineye besleyebilmek için pres makinelerinde preslemek gerekir. Bu işlem için elyaf 80-90°C sıcak su ile delikli kafeslerin içerisinde preslenir.
Resim1.2: Elyaf presleme makinesi
Presleme işlemi sırasında ıslatma, boya banyosuyla karşılaştığı zaman elyafın şişip sıkışması ve arasına boya alımını zorlaştırmasını engellemek için yapılır. Önceden ıslanmış elyaf ıslak olarak sıkıştırılır ve bu şekilde boya alımı daha rahat olur. Sıkıştırılmış bu elyaf kütlelerine kek denir. Bir makineye üç kek beslenir.
Keklerin her biri 500-600 kg arasında değişir. Bu makine elyaf boyama işlemi içinde kullanılır.
Resim 1.5: Preslenmiş elyaf (kek)
Elyaf boyama, basınçlandırılmış silindirik boyama kazanlarında yapılır. Makinenin üst kısmı kapak olup kubbemsi yapıdadır. Makinenin içi basınçlandırıldığında kapağın açılmaması için bu kapak makineye vidalarla sıkıştırılır. Makinenin ana bölümünde (gövdesinde) elyafın kütle hâlinde konulabileceği 150cm çapında, 80cm derinliğinde bir kafes bulunur. Silindirik kafesin ortası boştur ve kafes makineye yerleştirildiğinde bu boşluktan makinenin ortasındaki delikli bir boru geçer.
Elyaf kafes içerisine yoğunluğu 300–480 g/L olacak şekilde su ile sıkıştırılarak yerleştirilir. Foltte sirkülasyonu kafesin dışından içine ve içinden dışına olacak şekilde bir vana yardımıyla ya da otomatik olarak ayarlanabilir. Bu işlem sırasında boya çözeltisi materyalin her yerine düzgün bir şeklide nüfuz etmelidir. Fakat bu hareket çok şiddetli olmamalıdır. Aksi hâlde materyal zarar görebilir.
Şekil 1.1: Dikey elyaf boyama makinesi kesit görüntüsü
Makinenin tabanında, kafesin altında kalacak şekilde, helezonik yerleştirilmiş ısı eşanjörleri bulunur. Bu sayede makine içerisine alınmış boyar madde ısıtılabilir. Bu ısıtıcılar flottenin her tarafının aynı sıcaklıkta olmasını sağlayacak şekilde tasarlanmıştır. Elyaf boyama yüksek sıcaklıklara çıkabilen basınçlı kazanlarda çektirme yöntemi kullanılarak yapılır. Flotte oranı 1:8-1:10 arasında değişir. Elyaf boyama için kullanılan kazanlar içine koyulan elyaf sepeti değiştirlildiğinde tops ve bobin boyamak için de kullanılır.
Ard İşlemler
Boyaması bitmiş materyal kullanılan boyar maddeye özgü tüm fiksaj işleminden geçtikten sonra fazla suyun uzaklaştırılması için kurutma işlemine tabi tutulur. Bu kurutma işlemi öncelikle bir sıkma ile yüzey suyunun uzaklaştırılması işlemidir. Yüzey suyu merkezkaç kuvveti prensibiyle yüksek devirlerde çalışan santrifüj makinelerinde sıkılır. Boyanmış elyaf keki makineden çıkarılır ve santrifüj makinesinin kazanına açılarak beslenir ve sıkma gerçekleşir. Kapilar (lif arası su) suyun uzaklaştırılması için ısı transferi yapan kurutma cihazları kullanılır. Elyaf ve topsların kurutulması içerisinden sonsuz bant geçen sıcak hava üflemeli kurutma makinelerinde olur. Kurutma işlemi bittikten sonra balyalar hâlinde elyaf sıkıştırılır ve sevk edilmek üzere hazır hâle getirilir.
Makinenin Temizliği ve Bakımı
Her boyama sonrasında makinenin temizliği sıcak su ile gerçekleşir. Makinenin cidarında boya artıkları kalmayacak şekilde su ile yıkanır. Eğer koyu renkli bir boyama yapılmış ve ardından açık renkli bir boyamanın yapılması gerekiyorsa su ile yıkamak yeterli gelmeyebilir. Bu durumda kazan sıcak sodyum hidroksit ya da orta kuvvetli bir asit ile yıkanabilir. Fakat asit ile yıkamak çok yaygın değildir. Çünkü asidin makine üzerindeki korozyonu baza göre daha fazladır. Her gün makinenin en az bir kere su giriş çıkış vanalarının sızdırıp sızdırmadığı, kapak contaların aşınıp aşınmadığı kontrol edilmelidir. Makine üzeinde monometre ve termometreler kontrol edilmelidir. Makineye kimyasalların dozajlandığı tertibatın filtreleri temizlenmelidir..
Elyaf Boyamanın Kullanıldığı Yerler
Elyaf boyama, boyanın nüfuziyetinin yüksek ve haslıklarının iyi olması nedeniyle tercih edilir. Melanj iplik üretiminde ve halı iplikleri için elyaf boyama kullanılır.